sys 모듈: Python 인터프리터와 직접 대화하기

지난 글에서 pathlib으로 경로를 객체지향적으로 다루는 법을 살펴봤습니다. 이번에는 Python 인터프리터 자체와 직접 상호작용하는 sys 모듈을 정리합니다. 커맨드라인 인수 파싱, 모듈 검색 경로 조작, 프로세스 종료 코드 제어 등 스크립트 작성에 없어서는 안 될 도구들입니다.

sys 모듈 개요

sys 모듈은 Python 인터프리터가 제공하는 변수와 함수에 접근하는 창구입니다. 크게 네 영역으로 나뉩니다.

import sys

print(sys.version)       # 3.11.2 (main, ...) [GCC ...]
print(sys.version_info)  # sys.version_info(major=3, minor=11, ...)
print(sys.platform)      # 'linux' | 'darwin' | 'win32'
print(sys.executable)    # /usr/bin/python3  (현재 인터프리터 경로)

sys.argv — 커맨드라인 인수

# python greet.py Alice 30
import sys

script = sys.argv[0]  # "greet.py"
name   = sys.argv[1]  # "Alice"
age    = sys.argv[2]  # "30" (항상 문자열)

if len(sys.argv) < 3:
    print("Usage: greet.py <name> <age>", file=sys.stderr)
    sys.exit(1)

print(f"Hello, {name}! You are {age} years old.")

sys.argv[0]는 스크립트 파일 경로 (또는 인터프리터 호출 방식에 따라 '-', ''), 나머지가 순서대로 인수입니다. 복잡한 파싱은 표준 라이브러리의 argparse 모듈을 사용합니다.

sys.path — 모듈 검색 경로

import sys

# 기본 값 확인
for p in sys.path:
    print(p)

# 런타임에 경로 추가
sys.path.insert(0, "/home/user/my_libs")

# 이제 /home/user/my_libs/mymodule.py를 import 가능
import mymodule

sys.path는 import 문이 실행될 때 모듈을 찾는 디렉토리 목록입니다. PYTHONPATH 환경변수와 site-packages 디렉토리가 여기에 포함됩니다. insert(0, ...)으로 최우선 순위를 부여할 수 있지만, 가능하면 가상 환경이나 pip install을 통해 경로를 관리하는 것이 더 깔끔합니다.

sys.modules — 임포트 캐시

import sys
import json

# 이미 임포트된 모듈은 sys.modules에 있음
print("json" in sys.modules)  # True

# 모듈 강제 재로드 (주의: 드물게 쓸 것)
del sys.modules["json"]
import json  # 다시 임포트됨

sys.modules는 모듈 이름을 키로, 모듈 객체를 값으로 갖는 딕셔너리입니다. 동일한 모듈을 여러 번 임포트해도 실제로는 한 번만 로드되는 이유가 여기에 있습니다.

sys.exit() — 프로세스 종료

import sys

# 정상 종료 (exit code 0)
sys.exit(0)

# 오류 종료 (exit code 1)
sys.exit(1)

# 문자열 전달 시 stderr에 출력 후 종료
sys.exit("Fatal error: cannot connect to database")

sys.exit()는 SystemExit 예외를 발생시킵니다. except SystemExit로 잡을 수 있지만 일반적으로는 잡지 않습니다. os._exit()은 클린업 없이 즉시 종료하므로 정상적인 상황에서는 sys.exit()을 씁니다.

sys.stdin / sys.stdout / sys.stderr

import sys

# stdout 대신 stderr에 출력 (로그·오류 분리)
print("ERROR: file not found", file=sys.stderr)

# stdin에서 라인 읽기 (파이프 처리)
for line in sys.stdin:
    process(line.rstrip())

# stdout 버퍼 즉시 비우기
sys.stdout.flush()

# stdout을 파일로 교체 (테스트 등에 활용)
import io
sys.stdout = io.StringIO()
print("captured")
output = sys.stdout.getvalue()
sys.stdout = sys.__stdout__  # 원래대로 복원

버전 체크

import sys

if sys.version_info < (3, 10):
    sys.exit("Python 3.10+ is required.")

# major, minor, micro 속성도 직접 접근 가능
major = sys.version_info.major  # 3
minor = sys.version_info.minor  # 11

sys.version_info는 named tuple이라 (major, minor, micro) 튜플과 직접 비교할 수 있습니다.

sys.getsizeof() — 객체 메모리 크기

import sys

print(sys.getsizeof(42))         # 28
print(sys.getsizeof("hello"))    # 54
print(sys.getsizeof([1, 2, 3]))  # 88
print(sys.getsizeof({}))         # 64

sys.getsizeof()는 객체 자체가 차지하는 메모리를 반환합니다. 리스트나 딕셔너리의 경우 컨테이너 헤더만 포함하고 안의 요소들 크기는 포함하지 않습니다. 진짜 메모리 사용량이 필요하면 tracemalloc이나 memory_profiler를 씁니다.

자주 쓰는 sys 패턴

import sys

# 스크립트 vs 모듈 구분 (sys.argv[0] 활용)
if sys.argv[0].endswith("pytest"):
    # 테스트 환경에서만 실행되는 코드
    pass

# 재귀 한계 일시 조정 (주의 필요)
old_limit = sys.getrecursionlimit()
sys.setrecursionlimit(5000)
try:
    deep_recursive_call()
finally:
    sys.setrecursionlimit(old_limit)

sys.setrecursionlimit()은 Python 콜 스택 크기를 바꾸지 않으므로 너무 높이 설정하면 운영체제 수준의 스택 오버플로가 발생할 수 있습니다. 기본값 1000을 크게 벗어나는 재귀는 반복문이나 명시적 스택으로 리팩토링하는 것이 더 안전합니다.

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지난 글: pathlib으로 경로 다루기: 객체지향 파일시스템 API

다음 글: shutil: 고수준 파일 복사·이동·압축

읽어주셔서 감사합니다. 😊